Análise comparativa de diferentes soluções estruturais para coberturas de naves industriais de grande vão

Abstract

Para a execução de coberturas sobre espaços de grande vão, recorre-se com frequência a soluções em estrutura metálica. Como exemplo refira-se as coberturas dos recintos desportivos e das naves industriais ou comerciais. Nestes casos, o principal desafio do projetista é a conceção de uma solução estrutural que cumpra todos os requisitos de dimensionamento (ELU, ELS e durabilidade), arquitetónicos e de execução pelo mais baixo custo possível. As soluções treliçadas ou atirantadas são frequentemente adotadas por serem bastante leves. Contudo, soluções porticadas, embora mais pesadas, podem constituir boas alternativas por necessitarem de menos mão-de-obra, em particular ao nível do fabrico. Tendo em conta a conjuntura económica atual, torna-se determinante a otimização das soluções, que dependem de diversos fatores, como seja a magnitude das cargas atuantes, os vãos a vencer, entre outros. O objetivo desta dissertação vai de encontro a testar diversos tipos de soluções estruturais, em função das cargas atuantes e vãos a vencer. Mais em concreto, pretende-se pré-dimensionar e efetuar uma análise comparativa do ponto de vista de economia de diversas soluções estruturais distintas para um mesmo problema. No estudo proposto serão analisadas estruturas com vãos crescentes mantendo constante a magnitude da carga aplicada. Para o referido pré-dimensionamento, no que se refere à modelação e à verificação dos limites de tensões e deformações foi usado o software Robot Structural Analysis 2014.

For the implementation of coatings over large span spaces, it is often resorted to solutions in metal frame. The coverage of sports halls and industrial or commercial ships as an example. In these cases, the main challenge for the designer is the concept of a structural solution that meets all requirements of design (ELU, ELS and durability), architectural and performance at the lowest possible cost. The cable-stayed truss or solutions are often adopted to be quite mild. However, portal frames, although heavier, may be good alternatives because they require less labor-intensive, particularly at the manufacturing level. Given the current economical climate, it becomes crucial to optimize solutions, which depend on several factors, such as the magnitude of the acting loads, the purpose of the voids, among others. The aim of this dissertation will test against various types of structural solutions as a function of the acting loads and purpose of the voids. More specifically, it is intended to pre-measure and make a comparative analysis in terms of several different structural solutions to the same problem. In the proposed study structures with increasing spans for the same applied load will be analyzed. Robot Structural Analysis 2014 software was used for the pre-design, for the modeling part and for the limits of stress and strain.